Температурно-индуцированный переход между режимами резистивного переключения мемристивных кроссбар-структур на основе парилена

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Для создания нейроморфных вычислительных систем (НВС), способных эффективно решать задачи искусственного интеллекта, необходимы элементы с кратко- и долгосрочными эффектами памяти. Мемристоры являются перспективными кандидатами для реализации таких элементов, так как демонстрируют волатильные и неволатильные режимы резистивного переключения (РП). Представляют интерес структуры, в которых возможна реализация обоих режимов РП в одном устройстве. В данной работе исследованы нанокомпозитные мемристоры на основе парилена с наночастицами МоО3 в удобной для построения НВС кроссбар-архитектуре. Для таких структур был обнаружен обратимый температурно-индуцированный переход между волатильным и неволатильным режимом РП при подборе либо локальной, контролируемой током ограничения, либо внешней температуры. Кроме того, элементы кроссбар-структур показали высокую выносливость к циклическим РП, возможность удержания состояний в неволатильном режиме и многоуровневый характер РП. Полученные результаты открывают возможности для использования кроссбар-структур на основе парилена в биоподобных НВС.

Об авторах

А. Н. Мацукатова

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”;Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: an.matcukatova@physics.msu.ru
123182, Москва, Россия;119991, Москва, Россия

А. Д. Трофимов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”;Московский физико-технический институт

Email: an.matcukatova@physics.msu.ru
123182, Москва, Россия; 141701, Долгопрудный, Московская область, Россия

А. В. Емельянов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”;Московский физико-технический институт

Автор, ответственный за переписку.
Email: an.matcukatova@physics.msu.ru
123182, Москва, Россия; 141701, Долгопрудный, Московская область, Россия

Список литературы

  1. P. A. Merolla, J. V. Arthur, R. Alvarez-Icaza et al. (Collaboration), Science 345, 668 (2014).
  2. S. Kumar, R. S. Williams, and Z. Wang, Nature 585, 518 (2020).
  3. Y. Zhang, Z. Wang, J. Zhu, Y. Yang, M. Rao, W. Song, Y. Zhuo, X. Zhang, M. Cui, L. Shen, R. Huang, and J. J. Yang, Appl. Phys. Rev. 7, 011308 (2020).
  4. L. Yuan, S. Liu, W. Chen, F. Fan, and G. Liu, Adv. Electron. Mater. 7, 2100432 (2021).
  5. W. Wang, M. Wang, E. Ambrosi, A. Bricalli, M. Laudato, Z. Sun, X. Chen, and D. Ielmini, Nat.Commun. 10, 81 (2019).
  6. M. D. Pickett, G. Medeiros-Ribeiro, and R. S. Williams, Nat. Mater. 12, 114 (2013).
  7. A. N. Matsukatova, N. V. Prudnikov, V. A. Kulagin et al. (Collaboration), Adv.Intell. Syst. 5, 2200407 (2023).
  8. S. Shchanikov, A. Zuev, I. Bordanov, S. Danilin, V. Lukoyanov, D. Korolev, A. Belov, Y. Pigareva, A. Gladkov, A. Pimashkin, A. Mikhaylov, V. Kazantsev, and A. Serb, Chaos, Solitons and Fractals 142, 110504 (2021).
  9. T. Luibrand, A. Bercher, R. Rocco et al. (Collaboration), Phys. Rev. Research 5, 013108 (2023).
  10. S. Balatti, S. Larentis, D. C. Gilmer, and D. Ielmini, Adv. Mater. 25, 1474 (2013).
  11. S. E. Kim, M.-H. Kim, J. Jang, H. Kim, S. Kim, J. Jang, J.-H. Bae, I. M. Kang, and S.-H. Lee, Adv.Intell. Syst. 4, 2200110 (2022).
  12. H. Sun, Q. Liu, C. Li, S. Long, H. Lv, C. Bi, Z. Huo, L. Li, and M. Liu, Adv. Funct. Mater. 24, 5679 (2014).
  13. Q. Tian, X. Chen, X. Zhao, Z. Wang, Y. Lin, Y. Tao, H. Xu, and Y. Liu, Appl. Phys. Lett. 122, 153502 (2023).
  14. A. A. Minnekhanov, B. S. Shvetsov, M. M. Martyshov, K. E. Nikiruy, E. V. Kukueva, M. Yu. Presnyakov, P. A. Forsh, V. V. Rylkov, V. V. Erokhin, V. A. Demin, and A. V. Emelyanov, Org. Electron. 74, 89 (2019).
  15. A. A. Minnekhanov, A. V. Emelyanov, D. A. Lapkin, K. E. Nikiruy, B. S. Shvetsov, A. A. Nesmelov, V. V. Rylkov, V. A. Demin, and V. V. Erokhin, Sci. Rep. 9, 10800 (2019).
  16. А. Н. Мацукатова, А. В. Емельянов, А. А. Миннеханов, В. А. Демин, В. В. Рыльков, П. А. Форш, П. К. Кашкаров, Письма в ЖЭТФ 112, 379 (2020).
  17. W. Banerjee, Q. Liu, and H. Hwang, J. Appl. Phys. 127, 051101 (2020).
  18. Q. Chen, M. Lin, Z. Wang, X. Zhao, Y. Cai, Q. Liu, Y. Fang, Y. Yang, M. He, and R. Huang, Mater. 5, 1800852 (2019).
  19. А. Н. Мацукатова, А. В. Емельянов, А. А. Миннеханов, Д. А. Сахарутов, А. Ю. Вдовиченко, Р. А. Камышинский, В. А. Демин, В. В. Рыльков, П. А. Форш, С. Н. Чвалун, П. К. Кашкаров, Письма в журнал технической физики 46, 25 (2020)
  20. A. N. Matsukatova, A. V. Emelyanov, A. A. Minnekhanov, D. A. Sakharutov, A. Yu. Vdovichenko, R. A. Kamyshinskii, V. A. Demin, V. V. Rylkov, P. A. Forsh, S. N. Chvalun, and P. K. Kashkarov. Tech. Phys. Lett. 46, 73 (2020).
  21. B. S. Shvetsov, A. A. Minnekhanov, A. V. Emelyanov, A. I. Ilyasov, Y. V. Grishchenko, M. L. Zanaveskin, A. A. Nesmelov, D. R. Streltsov, T. D. Patsaev, A. L. Vasiliev, V. V. Rylkov, and V. A. Demin, Nanotechnology 33, 255201 (2022).
  22. A. N. Matsukatova, A. Y. Vdovichenko, T. D. Patsaev, P. A. Forsh, P. K. Kashkarov, V. A. Demin, and A. V. Emelyanov, Nano Res. 16, 3207 (2023).
  23. K. E. Nikiruy, A. V. Emelyanov, V. A. Demin, V. V. Rylkov, A. V. Sitnikov, and P. K. Kashkarov, Tech. Phys. Lett. 44, 416 (2018).
  24. N. Ge, M.-X. Zhang, L. Zhang, J. J. Yang, Z. Li, and R. S. Williams, Semicond. Sci. Technol. 29, 104003 (2014).
  25. P. Praveen, T. P. Rose, and K. J. Saji, Microelectronics J. 121, 105388 (2022).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».